广州造纸有限公司是一间生产新闻纸为主的制浆造纸联合企业,年生产纸及纸板99年已超过20万吨,并配备有自备热电站。日平均用水量高达7-7.5万m3左右,随着生产规模的扩大,日用水量还会继续扩大。因此,从节能和资源综合利用的角度来看,造纸厂的节水和循环用水就具有很现实意义。而从环保的角度来看,造纸厂的水在没有处理以前对水资源的污染是十分严重的。所以减少用水即节水,可使排放水量减少,对环境整治起了重要的作用。而要使纸厂在南石头地区生存下去,必须对造纸厂的排水进行处理后达标排放,目前处理水的成本费用相当高,所以节水就与环保、产品成本紧密地结合了起来。公司近二年来以节水为龙头,大力引进节水技术设备,实施对生产工艺等的改造,取得了明显的节水效益,水的重复利用率也一年比一年高,从近五年的单位产品水耗可看到,每年都有一定幅度的降低,而近二年下降幅度明显。列表如下:

 

  95

  96

  97

  98

    99

     总供清水量(m3)

  33049251

32416619

  29024712

  25749794

  24489294

 机制纸及纸板总产量()

178818

176998

160094

189522

  204265

     平均每吨机制纸及纸板耗水量(m3t)

 185

183

181

136

120
  (
95年下降35)

  节水工作取得如此好的成绩,主要是三个方面,一是管理上采取了许多行之有效的措施,二是各个车间实施了大量的节水小改小革项目,三是采用了一些高新节水设备应用于生产之中。本文将重点介绍二项节水设备和重复利用水设备在纸厂的应用情况,供同行业参考。
  一、化浆筛选系统改造前后及应用节水设备的情况
  1.改造理由。
  在目前我厂的生产技术状况下,在配抄新闻纸生产过程中化浆的作用正如在钢筋混凝土里的钢筋起看着骨架增强的作用,它是一个必不可少的浆种。我公司在#5、#6、#7纸机改造后,对化浆的质和量的要求都有了进一步的提高,但是,原有的化浆精选系统的生产状态与生产的发展,环保的要求是显得不相适应。
  ①筛选流程不完善,见下图。

   这是一个良浆合流的一级两段精选流程,它的缺点是高频筛的良浆没有返回一级筛再筛选,而是与冠文筛的良浆一道进入第一段除渣器,而除渣器的净化效率只有17%。其次是高频筛的粗渣没有经过再筛选,直接送抄瓦楞纸,高频筛排渣率是4.16%,粗渣里含有不少的细浆。
   ②设备陈旧落后,筛选效率低,流失大。
   一级筛是寇文筛,转速400转/分,较低,好纤维与粗渣分离作用较少,只能采用低浓度及大筛孔径筛选,筛选浓度一般为0.7-0.8%,筛孔Φ2.2mm,不少的好纤维未能从粗浆中分离。二段筛是高频筛,这类筛结构繁复,维修工作量十分大。
   ②系统电耗、水耗大。
   除渣器系统共配置了六段,装机容量387kW。水耗大,筛选系统及除渣器系统运转时需启动三台水泵,一台10"、一台6"、一台3",另加两条8"水管供水,按化浆整个车间统计数据显示,每吨浆约用水280-300m3水。
   2.改造情况
   为了进一步提高筛选效率,降低尘埃度,减少纤维流失,节约能耗,降低水耗,减少环境污染。改造的主要方向是引进国外高浓度(3.5%)筛选技术和设备,采用一级二段粗选和一级三段的精选工艺代替现使用的筛选主要设备,取消除渣器净化系统;筛选系统还采用PLC过程控制或其他有效的控制仪表。改造后,生产流程筒化,减少了设备,提高了筛选效率、减少流失、降低消耗、减少排污。可见工艺流程如下:

  预计改造后,每吨浆水耗比过去节约130m3,电耗比过去节约20kwh/t浆。引进的主要设备有一级粗选设备、精选设备、粗浆泵、浓度变送器以及PLC控制系统等。
  3.效果
  整个工程投资约540万元,于97年完成,通过2年左右的试运行,并逐步完善了一些设备。99年全部正常运行,有关水消耗数据可从下表中看到。

  95年 96年 97年 98年 99年 2000年-4平均
吨浆耗水量m3/t 283 280 259 189 150 141

  从数据表看到,98年比97年下降27%,99年比98年下降21%,今年又比去年下降6%。如果从改造后正常运行的99年与改造前97年相比,每吨浆节水109m3,按化浆一年产量35000t计算可节水380m3万m3,节约价值达133万元/年。
  二、应用超效浅层气浮净水器及效果。
  高效率处理造纸白水,回收其中纤维,使白水重复循坏利用一直是造纸工业资源综合利用的重点。我公司于今年一季度成功地应用了无锡沪东冶金工程机械制造有限公司的产品一超效浅层气浮净水器处理四抄车间的剩余白水,取得了较好的效果。
  1、超效浅层气浮净水器的特点及系统简介。
  用气浮法分离工业废水中的悬浮物,同时带走大量的疏水性COD,已是一种成熟工艺,但传统气浮存在着处理效率不高及净水率低的严重缺陷,传统的气浮采用静态进水,动态出水。而无锡沪东冶金工程机械制造有限公司研制的CQJ型超效浅层气浮净水器,改静态进水,动态出水为动态进水,静态出水,使浮选体在相对静止的环境中垂直浮向水面,上浮路程减至最小,且不受出水流速的影响。其结果是,不仅使浮选体的上浮速度达到或接近理论最大值,且水流速度在理论上可不受限制,这就是所谓的"零速度原理",有效池深仅需约650mm,污水在净化池中的滞留时间仅需3-5分钟,极大地提高了处理效率,设备体积随之大幅度减少。随着布水装置的旋转,已事先与污水充分均匀混合的气泡能十分均匀地充满整个净化池,不存在气浮死区或气泡不均匀区,从而大大提高了净化率,螺旋状的刮泥装置对水体的扰动极小,且刮起的仅为经充分分离的浮渣,刮起的污泥含固率高,可以直接进入压滤机脱水。
  同时,该公司还研制成功了自己独特的溶气系统,它以完全不同于传统溶气罐的工作原理,仅需数秒钟,就使空气溶解量达到理论最大值,且溶解均匀,不存在浓度梯度。他们研制成功了先进的微气泡释放装置。该装置压降陡,仅需0.005秒,压力就陡降96-98%。消能效果好,消能率达98%以上,这就创造了使溶气既迅速又充分地释放出来的良好条件。通过CQJ型气浮,除可去除绝大多数疏水性COD外,随溶解性污染物的性质不同溶解性COD的去除率也可达50%左右。
  2、四抄车间白水处理工艺流程及设备状况。
  四抄纸车间白水处理工艺流程如下

  主要设备有2台6000m3/日的浅层气浮净水器,还有高效微氧化强溶溶气系统,高效微气泡释放装置、泵、加药装置等。总装机容量122kW。
  3、实施后情况
  这套浅层气浮净水器于3月份进行了试运行,试车时,通过数据分析,效果较好。去除率SS达到98%左右,COD、BOD达到80%以上。
  白水经气浮池前后的数据测定如下:(共10次测定后平均)

  每台
处理量
(m3/h)
气浮池入口 气浮池出口 回收水量
(m3/d)
SS去除率
(%)
CODcr
去除率
(%)
SS
(mg/l)
CODcr
(mg/l)
SS
(mg/l)
CODcr
(mg/l)
平均 5760 3234.0 3716.9 45.4 638.9 4930 98.5 81.8

  目前,我们正在实施把经气浮后的清水用于四抄车间回用于损纸系统、清洗系统,用于机浆车间的疏解浆板系统,预计每小时可回用200m3/h,按四抄车间目前的水耗水平,预计吨纸水耗会降低到30m3/t以下。
  4、推广应用
  四抄白水气浮净水器应用成功,为公司抄纸白水的全面治理打下基础。我们对一、二、三抄3个抄纸车间都实施安装浅层气浮净水器。一抄车间安装二台处理共4800m3/日的浅层气浮池(每台能力为100m3/h),二抄车间安装2台处理量为6200m3/日的浅层气浮池(每台能力为130m3/h),三抄车间安装一台处理量为7500m3/日的浅层气浮池(能力为313m3/h)。三个抄纸车间的气浮池均已9月底安装完毕并试运行,效果都比较好,并计划今年内逐步投入正常运行。
  对于经气浮池出来的水,我们最终目的是用于生产系统,达到重复利用水,减少直接抽取珠江水,减少废水的排放,为环境治理作出我们最大的努力。
  本材料得到公司环保办副主任范自强,王炎红工程师,化浆车间主任陈建明,王春开工程师修改及补充,谨此表示感谢。